一种基于高温应用的间隙碳化物或氮化物陶瓷的低温活性扩散连接方法技术

一种基于高温应用的间隙碳化物或氮化物陶瓷的低温活性扩散连接方法，它涉及一种基于高温应用的间隙碳化物或氮化物陶瓷的连接方法。本发明专利技术是要解决传统陶瓷连接方法中接头残余应力大、强度低、耐热性能不足和连接温度高的问题。方法：一、表面清理；二、预置活性金属层；三、真空扩散连接；即完成基于高温应用的间隙碳化物或氮化物陶瓷的低温活性扩散连接。本发明专利技术在活性金属Ti层厚度4μm，连接压力20MPa，连接温度1400℃，连接时间60min的工艺参数下，实现了间隙ZrC0.95陶瓷的活性扩散连接，接头剪切强度为200MPa，和传统陶瓷连接方法相比提高了近2倍。本发明专利技术可用于间隙碳化物或氮化物陶瓷的低温活性扩散连接。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于高温应用的间隙碳化物或氮化物陶瓷的低温活性扩散连接方法，其特征在于基于高温应用的间隙碳化物或氮化物陶瓷的低温活性扩散连接方法是按以下步骤进行：一、表面清理：首先采用500#～1500#中的两种或其中两种以上型号的金刚石磨盘对两个待连接的陶瓷母材进行逐级打磨，再用1500#～2000#中的两种或其中两种以上型号的水磨砂纸逐级精磨，最后对精磨后的两个待连接的陶瓷母材进行抛光后，置于丙酮中，经频率为88Hz的超声波清洗15min～30min，然后置于无水乙醇中，经频率为88Hz的超声波清洗10min～15min，最后置于干燥箱内，于100℃温度下干燥10h，即得到两个表面清理后的陶瓷母材；其中所述的陶瓷母材为MCx单相陶瓷、MNx单相陶瓷、MNx/MNx复相陶瓷、MCx/MCx复相陶瓷或MNx/MCx复相陶瓷；二、预置活性金属层：采用磁控溅射技术或者电子蒸镀的方式在步骤一得到的两个表面清理后的陶瓷母材表面预置厚度为1μm～5μm的活性金属层，得到两个带活性金属层的陶瓷母材，然后依次用丙酮和无水乙醇对得到的两个带活性金属层的陶瓷母材清洗镀层表面5min～10min，吹干后得到两个待连接试样；其中所述的厚度为1μm～5μm的活性金属层中的活性金属为Ti、Zr、Nb、V或Ta；三、真空扩散连接：将步骤二得到的两个待连接试样的带活性金属层的待连接界面叠加起来，置于真空扩散炉中，在连接压力为15MPa～25MPa、真空度为0.8×10?3Pa～1.3×10?4Pa和升温速率为5min/℃～10min/℃的条件下从室温加热至900℃～1500℃，并在连接压力为15MPa～25MPa、真空度为0.8×10?3Pa～1.3×10?4Pa和温度为900℃～1500℃的条件下保温30min～180min，然后以降温速率为2min/℃～5min/℃冷却至100℃，最后随炉冷却至室温，即完成基于高温应用的间隙碳化物或氮化物陶瓷的低温活性扩散连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林铁松，何鹏，潘瑞，邱砚龙，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：